儀表調(diào)校調(diào)試工作是儀表安裝和維護(hù)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于單一測(cè)量功能儀表回路有規(guī)程可循，像國(guó)家部門(mén)或企業(yè)編制的檢修規(guī)程、檢定規(guī)程中有此項(xiàng)內(nèi)容。但是對(duì)于既有測(cè)量、又有控制、補(bǔ)償、報(bào)警、聯(lián)鎖等功能的儀表回路來(lái)說(shuō)，調(diào)校調(diào)試缺乏相關(guān)規(guī)程。昌暉儀表通過(guò)幾個(gè)實(shí)例對(duì)多功能儀表回路調(diào)校調(diào)試方法詳細(xì)剖析。

多功能儀表回路和單回路儀表回路并存于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)中，在此昌暉儀表以帶溫度和壓力補(bǔ)償?shù)牧髁繙y(cè)量回路和測(cè)量帶控制、報(bào)警、聯(lián)鎖壓力測(cè)量?jī)x表回路為例，和大家分享多功能儀表回路調(diào)校和調(diào)試方法。

1、流量測(cè)量?jī)x表回路調(diào)校
流量測(cè)量有不帶補(bǔ)償和帶補(bǔ)償兩種方式，比如測(cè)量飽和蒸汽流量需要進(jìn)行溫度或壓力補(bǔ)償，測(cè)量過(guò)熱蒸汽流量需要同時(shí)進(jìn)行壓力和溫度補(bǔ)償，下面分類(lèi)說(shuō)明。

①無(wú)補(bǔ)償流量測(cè)量?jī)x表回路調(diào)校
無(wú)補(bǔ)償流量測(cè)量中采用不同流量傳感器，質(zhì)量流量積算公式也不同。下面列舉出無(wú)補(bǔ)償時(shí)的質(zhì)量流量計(jì)算公式
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，未開(kāi)方，無(wú)補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，已開(kāi)方，無(wú)補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
◆輸入信號(hào)為流量(G，無(wú)補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：M×ρ×G
◆輸入信號(hào)為頻率(f，無(wú)補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
以上式中，M為質(zhì)量流量；K流量系數(shù)；△P為差壓式流量計(jì)輸出的差壓值；ρ為介質(zhì)密度，f為頻率式流量傳感器的輸出頻率值。

圖1 差壓式流量計(jì)儀表測(cè)量回路調(diào)校框圖

如上圖，流量測(cè)量采用節(jié)流裝置(如孔板等)和差壓變送器組成的差壓式流量計(jì)，控制室二次儀表采用無(wú)補(bǔ)償流量積算儀，在流量積算儀對(duì)流量差壓信號(hào)進(jìn)行開(kāi)方處理。

調(diào)校方法：首先對(duì)壓力回路進(jìn)行校驗(yàn)，調(diào)整。用壓力校驗(yàn)儀模擬現(xiàn)場(chǎng)壓力值(如量程為0-60kPa)，用過(guò)程校驗(yàn)儀測(cè)量壓力變送器4-20mA電流輸出，按系統(tǒng)誤差計(jì)算方法計(jì)算允許誤差，把差壓變送器量程等分為5點(diǎn)，進(jìn)行上下行程校、調(diào)，直至差壓變送器單體合格；其次用過(guò)程校驗(yàn)儀對(duì)流量積算儀調(diào)校，按系統(tǒng)誤差計(jì)算方法計(jì)算允許誤差，把流量積算儀量程等分為5點(diǎn)，進(jìn)行上下行程校、調(diào)，直至流量積算儀單體合格；在差壓變送器和流量積算儀單體校驗(yàn)合格基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)流量測(cè)量?jī)x表回路進(jìn)行聯(lián)調(diào)，按系統(tǒng)誤差計(jì)算方法算出回路允許誤差，再逐點(diǎn)上下行程聯(lián)校。

②帶溫度補(bǔ)償?shù)牧髁繙y(cè)量?jī)x表回路調(diào)校
帶溫度補(bǔ)償流量測(cè)量中采用不同流量傳感器，質(zhì)量流量積算公式也不同。下面列舉出帶溫度補(bǔ)償時(shí)的質(zhì)量流量計(jì)算公式
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，未開(kāi)方，溫度補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，已開(kāi)方，溫度補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
◆輸入信號(hào)為流量(G，溫度補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：M=K×(A1+A2×T)×G
◆輸入信號(hào)為頻率(f，溫度補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：


圖2  差壓式流量計(jì)帶溫度補(bǔ)償流量測(cè)量回路調(diào)校框圖

如下圖，流量采用電磁流量計(jì)或渦街流量計(jì)，溫度采用熱電阻一體化溫度變送器，控制室二次儀表采用流量積算儀。這也是一個(gè)用溫度補(bǔ)償密度的流量回路，流量積算公式為：M=K×(A1+A2×T)×G，在流量積算儀中利用查表法進(jìn)行密度補(bǔ)償，即一個(gè)溫度值對(duì)應(yīng)一個(gè)密度值。
 
調(diào)校方法：與“①”類(lèi)似，只是我們一般情況下不能校驗(yàn)電磁環(huán)節(jié)，還有在聯(lián)校時(shí)，輸入信號(hào)變成電流。

③帶壓力補(bǔ)償?shù)牧髁繙y(cè)量?jī)x表回路調(diào)校
帶壓力補(bǔ)償流量測(cè)量中采用不同的流量傳感器，質(zhì)量流量積算公式也不同。下面列舉出帶壓力補(bǔ)償時(shí)的質(zhì)量流量計(jì)算公式
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，未開(kāi)方，壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，已開(kāi)方，壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：
◆輸入信號(hào)為流量(G，壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：M=K×(A1+A2×P)×G
◆輸入信號(hào)為頻率(f，壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式： 

圖3  差壓式流量計(jì)帶壓力補(bǔ)償流量測(cè)量回路調(diào)校框圖

如圖3，流量采用電磁流量計(jì)或渦街流量計(jì)，溫度采用熱電阻一體化溫度變送器，控制室二次儀表采用流量積算儀，這也是一個(gè)用壓力補(bǔ)償密度的流量回路，流量積算公式為：M=K×(A1+A2×P)×G，式中，M為質(zhì)量流量；G為線性流量信號(hào)；K為流量系數(shù)；A1和A2為系數(shù)。在流量積算儀中利用查表法進(jìn)行密度補(bǔ)償，即一個(gè)壓力值對(duì)應(yīng)一個(gè)密度值。

調(diào)校方法：與“①”類(lèi)似，只是我們一般情況下不能校驗(yàn)電磁環(huán)節(jié)，還有在聯(lián)校時(shí)，輸入信號(hào)變成電流。

④帶溫度和壓力補(bǔ)償?shù)牧髁繙y(cè)量?jī)x表回路調(diào)校
帶溫度和壓力補(bǔ)償流量測(cè)量中采用不同的流量傳感器，質(zhì)量流量積算公式也不同。帶溫度和壓力補(bǔ)償時(shí)的質(zhì)量流量計(jì)算公式如下：
◆輸入信號(hào)為差壓(△P，未開(kāi)方，溫度和壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：

◆輸入信號(hào)為差壓(△P，已開(kāi)方，溫度和壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：

◆輸入信號(hào)為流量(G，壓力補(bǔ)償)，溫度和質(zhì)量流量計(jì)算公式：

◆輸入信號(hào)為頻率(f，溫度和壓力補(bǔ)償)，質(zhì)量流量計(jì)算公式：


如圖4，流量采用孔板測(cè)量過(guò)熱蒸汽流量，壓力補(bǔ)償采用壓力變送器，溫度補(bǔ)償采用一體化溫度變送器，控制室二次儀表選用流量積算儀。密度補(bǔ)償在流量積算儀上采取查表法，即一個(gè)溫度值和一個(gè)壓力值去對(duì)應(yīng)一個(gè)密度值。


圖4 過(guò)熱蒸流量測(cè)量?jī)x表回路調(diào)校框圖 

調(diào)校過(guò)程簡(jiǎn)述如下：首先把溫度、壓力和流量回路調(diào)好，并使流量積算儀的溫度和壓力顯示值等于流量設(shè)計(jì)時(shí)的溫度和壓力值，并保持不變，為聯(lián)校準(zhǔn)備。接著單體調(diào)校差壓變送器，最后聯(lián)校過(guò)熱蒸汽測(cè)量流量回路。

2、測(cè)量帶控制儀表回路調(diào)校調(diào)試

圖5 測(cè)量控制儀表回路調(diào)校調(diào)試框圖

如圖5，這是一個(gè)用調(diào)節(jié)閥的控制溫度的測(cè)控儀表回路，圖中虛線表示調(diào)校時(shí)回路在此斷開(kāi)，整個(gè)回路處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)。首先將溫度回路調(diào)校合格后，將溫度顯示值定位在中間某一數(shù)值(例如60℃)。接著進(jìn)行調(diào)節(jié)回路調(diào)試，先進(jìn)行手動(dòng)試驗(yàn)，在PID調(diào)節(jié)器上把“手動(dòng)自動(dòng) 切換”切換至手動(dòng)，再給出如50%、100%等指令，看此時(shí)調(diào)節(jié)閥的輸出是否在相應(yīng)的位置。合格后進(jìn)行自動(dòng)試驗(yàn)，在PID調(diào)節(jié)器上依次給出高于、低于測(cè)量值60℃的給定值，看調(diào)節(jié)閥輸出方向是否正確。

3、測(cè)量帶控制、報(bào)警、聯(lián)鎖儀表回路調(diào)校調(diào)試

圖6  測(cè)量、控制、報(bào)警、聯(lián)鎖儀表回路調(diào)校調(diào)試框圖

如上圖，這是一個(gè)壓力測(cè)量、控制、報(bào)警、聯(lián)鎖的多功能儀表回路，圖中虛線表示回路在此中斷，整個(gè)回路處于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，首先將壓力測(cè)量回路調(diào)校合格，然后將壓力顯示值定位在中間某一數(shù)值(例如0.5MPa)。接著進(jìn)行調(diào)節(jié)回路調(diào)試，先進(jìn)行手動(dòng)試驗(yàn)，在PID調(diào)節(jié)器上把“手動(dòng)自動(dòng)切換”切換至手動(dòng)，再給出如50%、100%等指令， 看此時(shí)變頻器的頻率顯示值是否在相應(yīng)的數(shù)值。合格后進(jìn)行自動(dòng)試驗(yàn)，在PID調(diào)節(jié)器上依次給出高于、低于測(cè)量值0.5MPa的給定值，看變頻器輸出方向是否正確。最后進(jìn)行報(bào)警、泄壓試驗(yàn)，使壓力校驗(yàn)儀回到零點(diǎn)，在PID調(diào)節(jié)器上設(shè)定好報(bào)警值如0.42MPa，泄壓值如0.45MPa， 給壓力校驗(yàn)儀加壓，依次超過(guò)0.42MPa(上限)和0.45MPa(上上限)，聽(tīng)、看報(bào)警器和泄壓閥是否好用。

除了上面的舉例外，還有輸入開(kāi)關(guān)量(DI)的信號(hào)試驗(yàn)等。使用本文分享的典型多功能儀表回路調(diào)校調(diào)試方法，完全可以編制出針對(duì)某一工業(yè)過(guò)程的具體的、包括在線所有回路的“測(cè)量控制調(diào)校調(diào)試指導(dǎo)程序”。
作者：李躍廷